Po dwukrotnym pokonaniu fińskiego Panterreit Helsinki oraz (także dwukrotnie) słynnej FC Barcelony – klub awansował do półfinału Pucharu Europy, w którym dopiero pokonało go Dynamo Tbilisi.
Półfinał Pucharu Europy był zwieńczeniem tamtej drużyny. Po sezonie 1959/60 klub opuścili czołowi gracze: Janusz Wichowski i kapitan Witold Zagórski, którzy przeszli do Legii. Polonia, z czołowej drużyny w Polsce, stała się drużyną środka, czy wręcz dołu tabeli. Pozostała w lidze m.in. za sprawą znakomitych występów Jerzego Piskuna, króla strzelców sezonu 1961/62. Piskun był też w składzie reprezentacji Polski, która w 1963 zdobyła srebrny medal mistrzostw Europy.
Wicemistrzostwo Polski i pierwszy spadek Polonia stopniowo zaczęła odbudowywać dawną pozycję. Drużynę w tym okresie prowadzili kolejni trenerzy – byli koszykarze Polonii: Zygmunt Ślesicki i Sławomir Złotek-Złotkiewicz, a w 2. połowie lat 60. Andrzej Gmoch. W 1969 Polonia zdobyła Puchar Polski, dzięki czemu zagrała w Pucharze Zdobywców Pucharów (znów odpadła po meczach z Dinamo Tbilisi), a w 1972, po 12 latach przerwy, powróciła na ligowe podium, zajmując 3. miejsce.